(57)【要約】【課題】  食料品店舗などの冷温熱源が存在する空間において、空調機の所定時間内での電力量が減少するように、空間内空気攪拌用のファン運転目標値を設定変更することにより、空調機電力量を節約することができるファン制御方法及びファン制御装置を提供すること。【解決手段】  ファン１の運転目標値を目標値設定変更決定手段１４により所定時間毎に決定する。空調機４の使用電力量を空調電力量計測手段１２で計測しておき、空調機４の、前回の目標値変更に伴う所定時間における電力使用量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量とを空調機電力量比較手段１３で比較する。目標値設定変更決定手段１４は、空調機電力量の比較結果により、空調機４の使用電力量が減少するように今回目標値を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷温熱源が存在し、空調機により空調される空間に対し、ファンにより気流を発生させて空間内空気を攪拌するためのファン制御方法であって、
前記ファンの運転目標値を所定時間毎に変更するに当り、前記空調機の使用電力量を計測しておき、
前記空調機の、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力量とを比較し、この比較結果に基づいて空調機電力量が減少するように今回目標値を決定する
ことを特徴とするファン制御方法。
【請求項２】
今回目標値を決定するに当り、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量が、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下していれば、今回も前回と同じ方向に目標値を変更し、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下しない場合は、前回変更した目標値を変更前の目標値に戻すことを特徴とする請求項１に記載のファン制御方法。
【請求項３】
空調機の、今回の目標値変更量を、前回の目標値変更に伴い減少した電力使用量の大きさに対応して設定することを特徴とする請求項２に記載のファン制御方法。
【請求項４】
ファンの運転量に、そのフアンの機械的な上下限値を設定し、ファン運転量の変更にあたり、ファン運転量をこの上下限値以内に保つことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のファン制御方法。
【請求項５】
ファンの運転量に、快適性維持のための上下限値を設定し、ファン運転量の変更にあたり、ファン運転量をこの上下限値以内に保つことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のファン制御方法。
【請求項６】
冷温熱源が存在し、空調機により空調される空間に対し、ファンにより気流を発生させて空間内空気を攪拌するためのファン制御装置であって、
前記ファンの運転目標値を所定時間毎に決定する目標値設定変更決定手段と、
前記空調機の使用電力量を計測する空調電力量計測手段と、
前記空調機の、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量とを比較する空調機電力量比較手段とを備え、
前記目標値設定変更決定手段は、前記空調機電力量比較手段の比較結果により、空調機電力量が減少するように今回目標値を決定する
ことを特徴とするファン制御装置。
【請求項７】
目標値設定変更決定手段は、前記空調機電力量比較手段の比較結果により、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量が、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下していれば、今回も前回と同じ方向に目標値を変更し、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下しない場合は、前回変更した目標値を変更前の目標値に戻す
ことを特徴とするファン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機ケースや厨房調理機から発生する冷温熱が偏在するスーパー、デパート地下、コンビニなどの食料品店舗の空調空間において、ファンにより気流を発生させて空間内空気を攪拌するためのファン制御方法及びファン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スーパー、デパート地下、コンビニなどの食料品店舗においては、空調機や冷凍機など冷温熱源が存在し、それらの電力使用量の占める割合が大きいため、それら電力量の低減が急務である。一方、店内では、オープンケース前床の冷気や、おでんやフライヤの暖気など、冷温熱が特定場所に常に偏在しており、これらの熱だまりの有効活用が試みられている。例えば、一部の店舗では天井ファンを設置し、空気を攪拌・循環することで熱分布の均等化が図られている。即ち、冬の暖房時は天井暖気を攪拌し、夏の冷房時はコールドアイルの冷気を攪拌し、空調機負荷を削減している。
【０００３】
このような、従来の天井ファン運転技術として、床と天井の温度差が一定以上になると自動的に天井ファンを運転する特許が提案されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００４】
しかし、ファン気流そのものが店内の人の快適性を損なったり、空調機負荷の増大につながることがあり、必ずしも、天井ファンによる空気攪拌が空調機にとって省エネにならないことがある。
【特許文献１】特開２００１−２１８３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、空間内空気を天井ファンなどにより攪拌し、熱分布の均等化を図ることが考えられているが、単にファンを回転させるだけでは空調機に対する電力消費の低減に繋がらないことがあり、店内の人の快適性を損なってしまうこともある。
【０００６】
本発明の目的は、食料品店舗などの冷温熱源が存在する空間において、空調機の所定時間内での電力量が減少するように、空間内空気攪拌用のファン運転目標値を設定変更することにより、空調機電力量を節約することができるファン制御方法及びファン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のファン制御方法は、冷温熱源が存在し、空調機により空調される空間に対し、ファンにより気流を発生させて空間内空気を攪拌するためのファン制御方法であって、前記ファンの運転目標値を所定時間毎に変更するに当り、前記空調機の使用電力量を計測しておき、前記空調機の、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力量とを比較し、この比較結果に基づいて空調機電力量が減少するように今回目標値を決定することを特徴とする。
【０００８】
本発明方法では、今回目標値を決定するに当り、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量が、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下していれば、今回も前回と同じ方向に目標値を変更し、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下しない場合は、前回変更した目標値を変更前の目標値に戻すようにするとよい。
【０００９】
また、本発明方法では、空調機の、今回の目標値変更量を、前回の目標値変更に伴い減少した電力使用量の大きさに対応して設定してもよい。
【００１０】
また、本発明方法では、ファンの運転量に、そのフアンの機械的な上下限値を設定し、ファン運転量の変更にあたり、ファン運転量をこの上下限値以内に保つとよい。
【００１１】
さらに、本発明方法では、ファンの運転量に、快適性維持のための上下限値を設定し、ファン運転量の変更にあたり、ファン運転量をこの上下限値以内に保つようにしてもよい。
【００１２】
本発明のファン制御装置は、ファンの運転目標値を所定時間毎に決定する目標値設定変更決定手段と、空調機の使用電力量を計測する空調電力量計測手段と、前記空調機の、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量とを比較する空調機電力量比較手段とを備え、前記目標値設定変更決定手段は、前記空調機電力量比較手段の比較結果により、空調機電力量が減少するように今回目標値を決定する。
【００１３】
また、本発明装置では、目標値設定変更決定手段は、前記空調機電力量比較手段の比較結果により、前回の目標値変更以降の前記所定時間における電力使用量が、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下していれば、今回も前回と同じ方向に目標値を変更し、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下しない場合は、前回変更した目標値を変更前の目標値に戻すように構成するとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空間内空気攪拌用のファンの運転目標値を、所定周期毎に、空調機の電力量が低減するよう変更することで、空間内の熱の偏在を緩和し、快適で省エネルギーを指向した空調を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明によるファン制御方法及びファン制御装置の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明を食料品店舗空間に適用した場合の一実施の形態を示す全体構成図である。図１において、１０は食料品店舗空間で、冷蔵庫オープンケース２や厨房調理機３などの冷温熱源機器が設置されている。１は空間内空気攪拌用のファンで、例えば、図示のように天井ファン（以下、天井ファンとして話を進める）が用いられる。
【００１７】
この空間１０には、冷蔵庫オープンケース２からの冷気がケース前にたまっており、厨房調理機３からの暖気が天井近辺にたまっている。すなわち、空間１０内には上記各冷温熱源機器から発生した冷温熱が偏在しており、天井ファン１は、この空間内１０内に偏在する冷温熱を攪拌することにより、空間１０内熱分布の均等化を図る。
【００１８】
４は空調機で、空間１０内の室温が、予め設定した目標温度となるように空調機コントローラ５で運転制御される。すなわち、空間１０の室温は室温センサ６で測定されるており、空調機コントローラ５は室温センサ６からこの室温測定値を入力し、この測定値が目標温度となるように空調機４を制御する。この空調機４の使用電力量は計測手段１２により計測される。
【００１９】
１４は天井ファンの運転目標値設定変更決定手段で、天井ファン１の運転目標値Vsetを所定時間毎に決定する。決定された運転目標値（ここでは回転数目標値とする）Vsetは、設定値送信手段１５によりコントローラ１６に伝えられる。コントローラ１６は天井ファン１の回転数（運転量）が目標値Vsetと等しくなるように制御する。
【００２０】
この運転目標値設定変更決定手段１４は、所定時間毎に運転目標値を決定するに当り、空調機電力量比較手段１３による比較結果に基づいて運転目標値を決定する。空調機電力量比較手段１３は、前回の目標値変更以降の所定時間における電力使用量と、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量とを比較する。運転目標値設定変更決定手段１４は、空調機電力量比較手段１３による比較結果に基づいて、空調機４の電力量が減少するように今回目標値Vsetを決定する。
【００２１】
具体的には、天井ファン１の、回転数目標値を決定する際、前回設定値を下げた結果が今回電力量の減少となった場合には、さらに一定回転数を下げるよう変更する。また、電力量が減少しない場合には、前回下げた値を戻すように一定回転数を上げるよう変更する。同様に、前回設定値を上げた結果が今回電力量の減少となった場合には、さらに一定回転数を上げるよう変更する。また、電力量が減少しない場合には、前回上げた値を戻すように一定回転数を下げるよう変更する。
【００２２】
すなわち、運転目標値設定変更決定手段１４は、前回の目標値変更以降の所定時間における電力使用量が、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下していれば、今回も前回と同じ方向に目標値を変更決定し、前回の目標値変更以前の所定時間における電力使用量より低下しない場合は、前回変更した目標値を変更前の目標値に戻すように機能する。
【００２３】
この動作を、所定時間毎に毎回繰り返すと、少しずつ電力量を下げながら、あるいは、電力量を低レベルに維持しながら、天井ファン１の回転数が推移する。
【００２４】
次に、図２によって処理フロー例を説明する。
【００２５】
回転数設定時刻ｔｉになると（２０１）、前回の設定時刻ｔｉ-1から今回までの間の空調機電力使用量計測値Ｅ(ti)kWhを算定する（２０２）。前回、設定値（目標値）を下げた場合（２０３：ＹＥＳ）、前回の電力量Ｅ(ti-1)と今回の電力量Ｅ(ti)を比較して（２０４）、電力量が減少していたなら、今回の設定値Vset(ti)を前回の設定値Vset(ti-1)より一定回転数ΔVrpm下げるようにする（２０５）。反対に、電力量が減少していないなら、今回の設定値Vset(ti)を前回の設定値Vset(ti-1)より一定回転数ΔVrpm上げて戻すようにする（２０６）。
【００２６】
同様に、前回、設定値を上げた場合（２０３：ＮＯ）、前回の電力量Ｅ(ti-1)と今回の電力量Ｅ(ti)を比較して（２０７）、電力量が減少していたなら、今回の設定値Vset(ti)を前回の設定値Vset(ti-1)より一定回転数ΔVrpm上げるようにする（２０８）。反対に、電力量が減少していないなら、今回の設定値Vset(ti)を前回の設定値Vset(ti-1)より一定回転数ΔVrpm下げて戻すようにする（２０９）。ΔVは例えば定格回転数の１０%単位で変更する。
【００２７】
最後に、このようにして算定した今回の設定値Vset(ti)を予め設定した上下限値と比較し、この上下限値の範囲内に入るようにする。例えば、今回の設定値Vset(ti)が、天井ファン１の機械的上下限値範囲に入っているかチェックし（２１０）、範囲に入っていれば設定変更を行う。Vset(ti)が上下限値を超えるようなら、越える方の値、すなわち、上下限値のいずれかとする（２１１）。
【００２８】
また、今回の回転数設定値Vset(ti)が、快適性維持のための上下限値範囲に入っているかチェックし（２１２）、範囲に入っていれば設定変更を行う。この上下限値は、ファン回転による気流速度が強すぎると不快感を増すので、あらかじめ限界の気流速度に対応した回転数Vcmax,Vcminを決めておく。Vset(ti)が上下限値を超えるようなら、越える方の値、すなわち、上下限値のいずれかとする（２１３）。
【００２９】
このようにして決定した設定値Vset(ti)を今回の目標値Vsとし（２１４）、目標値設定変更決定時刻を所定時間Δｔ後に更新し（２１５）、つぎの目標値設定変更決定に備える。ここで、目標値設定変更決定時刻は、ファン１による空気攪拌で状態が落ち着くまでに数分を要するので、例えば、Δｔ＝１０分とし、１０分間隔とする。
【００３０】
なお、前回と今回で空調機使用電力量の差が大きい時には、このままでは、次回の設定変更時刻までに、回転数がΔVだけしか改善されず、電力量の減少を加速するのに時間がかかる。そこで、電力量が前回と今回で差が大きい場合、すなわち、一定値以上の差がある場合は、回転数の変更量を増やすようにする。例えば、以下の（１）式の関係であれば、回転数変更量ΔVを倍増し、２・ΔVとする。
【００３１】
｜Ｅ(ti)−Ｅ(ti-1)｜＞  ΔＥａ                                      （１）
また、差が小さければ回転数設定変更量ΔVを小さくして対応する。例えば、以下の（２）式の関係の場合には、回転数変更量ΔVを半減し、１／２・ΔVとする。
【００３２】
｜Ｅ(ti)−Ｅ(ti-1)｜＜ ΔＥｂ                                        （２）
すなわち、今回の目標値変更量を、前回の目標値変更に伴い減少した電力使用量の大きさに対応して設定する。このようにすれば、電力量の減少を加速する時間を短縮できる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形して実施できるものである。例えば、空間１０として、スーパー、デパート地下、コンビニなどを対象としたが、食料品店舗に限らず、冷温熱負荷源の機器が混在する空気調和空間であれば、レストランなど、どこでも本発明が適用可能である。また、空間内空気攪拌用のファン１として天井設置型のファンを例示したが、室内空間の空気攪拌が可能な気流発生器の機能を有していれば床置型や壁掛型等、何でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるファン制御装置の一実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図２】同上一実施の形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１    ファン
２、３    冷温熱源機器
４    空調機
１０    空間
１２    空調機電力量計測手段
１３    空調機電力量比較手段
１４    目標値設定変更決定手段
【図１】
2005265218.tif 000003
【図２】
2005265218.tif 000004